场地效应模拟器制造技术

本发明专利技术公开了场地效应模拟器，包括场地效应模拟器底板，场地效应模拟器底板的对角处垂直设有反力柱，反力柱沿场地效应模拟器底板两侧连接设有反力墙，场地效应模拟器底板内侧设有多个单层土箱，所述单层土箱内部设有吸波材料，单层土箱的上面边和下面边是滑动面板。本发明专利技术不需依赖其他反力框架；有着使用灵活，位置可随意摆放；高度可随意调整等特点；自带三向六自由度伺服液压作动器，可自主实现地震模拟试验；水平X、Y方向的水平作动器亦可以起到阻尼作用，为模拟土层真实的边界提供有力阻尼；本发明专利技术场地效应模拟器是一套独立的自平衡装置，不需依赖其他反力系统，不需依赖其他液压系统；使用灵活；可自由拼装，可多台联机使用。用。用。

【技术实现步骤摘要】
场地效应模拟器


[0001]本专利技术涉及土动力研究
，具体是指场地效应模拟器。

技术介绍

[0002]本专利技术属于土动力研究的模拟仪器，涉及一种可自由调节土箱层数的带有反力系统的自平衡装置，带有三向六自由度的伺服液压作动器，可真实模拟场地效应的震动仪器。本专利技术旨在突破传统叠层土箱在进行土动力研究的局限性，提出一种新型的可用于模拟土动力实验研究的新型仪器。该设备与传统的振动台叠层土箱相比有更加真实的边界状态，能更加真实的复现场地震动状态的能力，同时不需要依赖振动台进行地震模拟试验。可自行复现地震波，为土动力试验的研究提供更加优异的平台。
[0003]鉴于以上，我们提出场地效应模拟器来解决上述问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题就是克服以上的技术缺陷，提供一种结构合理，实用性强，使用效果好的场地效应模拟器。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案为：场地效应模拟器，包括场地效应模拟器底板，场地效应模拟器底板的对角处垂直设有反力柱，反力柱沿场地效应模拟器底板两侧连接设有反力墙，场地效应模拟器底板内侧设有多个单层土箱，所述单层土箱外圈为八边形结构设计，单层土箱对角端向内形成两个侧边，每个单层土箱对角方向向内形成的侧边分别通过水平向伺服液压作动器与反力柱连接，底层单层土箱底部通过竖向伺服液压动作器与场地效应模拟器底板连接；所述单层土箱内部设有吸波材料，吸波材料能吸收土层传递至该材料的多余能量，模拟更真实的边界条件，单层土箱的上面边和下面边是滑动面板，滑动面板的表面摩擦系数小，光滑度高。
[0006]进一步的，水平向伺服液压作动器两端设有动作器连接板，通过动作器连接板与单层土箱外壁连接。
[0007]进一步的，场地效应模拟器底板与作动器反力墙和作动器反力柱刚性连接，可为水平向伺服液压作动器和竖向伺服液压作动器提供反力。
[0008]进一步的，所述场地效应模拟器底板四周带有可拆卸吊装装置。
[0009]进一步的，所述竖向伺服液压动作器设置于低层单层土箱底面的四角处。
[0010]进一步的，所述水平向伺服液压作动器、竖向伺服液压动作器两端均为万向节连接座。
[0011]本专利技术与现有技术相比的优点在于：本专利技术采用液压伺服作动器与叠层土箱相结合的方式，设计出一种可用于模拟土动力实验研究的新型仪器，该设备与传统的振动台叠层土箱相比有更加真实的边界状态，能更加真实的复现场地震动状态的能力，同时不需要依赖振动台进行地震模拟试验。可自行复现地震波，为土动力试验的研究提供更加优异的平台。其中可自由的增减单层土箱的层数，以达到不同土层高度的需求。相较于传统的叠层
土箱相比，该专利技术中每个单层土箱中的内壁安装吸波材料，两个方向的水平作动器亦可提供水平阻尼，可更加真实的模拟现实状态的边界条件。该专利技术自带三向六自由度液压伺服作动器，通过控制器进行控制，可实现土箱六自由度振动。与传统叠层土箱相比不需要依赖振动台来进行土动力实验的研究，本专利技术可自行试验地震模拟震动。多个场地效应模拟器可并联使用，通过同一个控制器进行多个场地效应模拟器的控制，使得多台联动效果更佳同步，为多跨度大桥、地下隧道、地下沉管等复杂结构的研究提供可靠的平台。
附图说明
[0012]图1：本专利技术实施例的结构主视图。
[0013]图2：本专利技术实施例的结构俯视图。
[0014]图3：本专利技术实施例的单层土箱1示意图。
[0015]图4：本专利技术实施例的单层土箱1俯视图。
[0016]图5：本专利技术实施例的土箱底板3示意图。
[0017]图6：本专利技术实施例的土箱底板3顶视图。
[0018]图7：本专利技术实施例的底板及反力装置示意图。
[0019]图8：本专利技术实施例的底板及反力装置俯视图。
[0020]图9：本专利技术实施例的底板及反力装置顶视图。
[0021]图10：本专利技术实施例中用到的伺服液压作动器示意图。
[0022]图11：本专利技术实施例的工作原理示意图。
[0023]图12：本专利技术实施例的多台联机工作示意图。
[0024]如图所示：1、单层土箱；2、吸波材料；3、土箱底板；4、场地效应模拟器底板；5、竖向伺服液压作动器；6、水平向伺服液压作动器；7、反力墙；8、反力柱；Ⅰ、控制电脑；Ⅱ、控制器；Ⅲ、场地效应模拟器。
具体实施方式
[0025]下面结合附图来进一步说明本专利技术的具体实施方式。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。
[0026]本专利技术场地效应模拟器，单层土箱1，其特征在于，单层土箱1的内部安装有特殊的吸波材料2，该材料能吸收土层传递至该材料的多余能量，模拟更真实的边界条件；单层土箱1的上面边和下面边是滑动面板1
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1，滑动面板1
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1的表面摩擦系数很小；光滑度较高；单层土箱1的外形为八边形的特殊设计与水平作动器搭配连接；配有作动器连接板1
‑
3；多层单层土箱1可层叠摆放，根据使用需求摆放任意层数；
[0027]场地效应模拟器自带反力装置，作动器为场地效应模拟器系统的一部分；是一套自平衡装置；本专利技术不需依赖其他反力框架；有着使用灵活，位置可随意摆放；高度可随意调整等特点；自带三向六自由度伺服液压作动器，可自主实现地震模拟试验；水平X、Y方向的水平作动器亦可以起到阻尼作用，为模拟土层真实的边界提供有力阻尼；本专利技术场地效应模拟器是一套独立的自平衡装置，不需依赖其他反力系统，不需依赖其他液压系统；使用灵活；可自由拼装，可多台联机使用；
[0028]图1是本实施例的整体示意图。本实施例是单层土箱1，吸波材料2，土箱底板3，场
地效应模拟器底板4，竖向伺服液压作动器5，水平伺服液压作动器6，反力墙7，反力柱8，构成。组装时，场地效应模拟器底板4与反力墙7和反力柱之间有钢结构焊接，保证焊接强度。焊接安装最高精度进行焊接。将四个竖向伺服液压作动器5安装至场地效应模拟器底板4上部的作动器连接板4
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4上。安装采用螺栓连接。采用国标12.9超高强螺栓。安装完成后将土箱底板3安装至四个竖向伺服液压作动器5上，采用螺栓连接，使用国标12.9超高强螺栓。连接好后将吸波材料2安装至单层土箱1内壁，安装好吸波材料2的单层土箱1安装至土箱底板3的安装槽3
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1内。单层土箱1可根据使用需求安装不同的层数。每一层完全是独立的结构。待单层土箱1安装完毕后，可以安装水平伺服液压作动器6，水平方向分为X和Y向，每个方向各两个水平伺服液压作动器6，水平伺服液压作动器6的固定端与反力柱8上的连接板4
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2连接，使用国标12.9级超高强螺栓进行连接，水平伺服液压作动器6的活动端球铰与单层土箱1上的连接板3
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4进行螺栓连接，使用国标12.9级超高强螺栓进行连接。
[0029]图2是本实施例的结构俯视图。从俯视图的角度可以清晰地看出水平方向X和Y方向的水平伺服液压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.场地效应模拟器，其特征在于，包括场地效应模拟器底板，场地效应模拟器底板的对角处垂直设有反力柱，反力柱沿场地效应模拟器底板两侧连接设有反力墙，场地效应模拟器底板内侧设有多个单层土箱，所述单层土箱外圈为八边形结构设计，单层土箱对角端向内形成两个侧边，每个单层土箱对角方向向内形成的侧边分别通过水平向伺服液压作动器与反力柱连接，底层单层土箱底部通过竖向伺服液压动作器与场地效应模拟器底板连接；所述单层土箱内部设有吸波材料，吸波材料能吸收土层传递至该材料的多余能量，模拟更真实的边界条件，单层土箱的上面边和下面边是滑动面板，滑动面板的表面摩擦系数小，光滑度高。2.根据权利要求1所述的场地效应模拟...

【专利技术属性】
技术研发人员：王涛，周中一，李吉超，王啸霆，
申请(专利权)人：中国地震局工程力学研究所，
类型：发明
国别省市：